CN101951001B - 智能充电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能充电器，其包括上盖及与下盖，下盖与上盖对应配合形成充电器壳体；下盖的一端凸设有定位块；充电器壳体内设有用于充电的充电线路板；下盖内对应于定位块的内腔形成插头槽，充电插头通过充电输入线与充电线路板相连，充电线路板的电源输出端与电源输出线相连；充电器壳体的一端设有输出线出口及输入线进口；输入线进口与插头槽间凹设有输入线定位槽，输入线定位槽允许电源输入线嵌置；上盖设有输出线卡槽；下盖的外周面上设有输入线卡槽；电源输入线对应于与充电线路板相连的另一端沿输入线卡槽缠绕在下盖上，且穿过输入线定位槽后，充电插头嵌置在插头槽内。本发明结构紧凑，使用方便，散热效果好，安全可靠。

Description

智能充电器

技术领域

本发明涉及一种充电设备，尤其是一种智能充电器，具体地说是一种能够为蓄电池充电的充电器，属于充电器的技术领域。

背景技术

随着石油资源的日趋紧张和人们环保意识的增强，越来越多的设备采用蓄电池作为能源。而每个蓄电池都需配备相应的充电器，而蓄电池的充电过程对蓄电池的使用寿命影响最大。目前市场上充电器种类繁多，结构单一。所述充电器的外壳多采用ABS(烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，Acrylonitrile Butadiene Styrene)、PC(聚碳酸酯Polycarbonate)等塑料制成，阻燃等级差，充电器外壳受热易燃；充电器外壳的散热性能差，缩短了充电器外壳内相应电子元器件的使用寿命；充电器体积庞大，结构单一，不能有效防水防尘，使用场合单一，携带不够方便。充电器对蓄电池充电的参数不匹配，不是过充，就是欠充；不能根据环境温度变化对蓄电池进行补偿充电；蓄电池电压不能保持平衡，会随着电流的变化而变化；充电方法简单，不能有效保护电池，且不能对蓄电池进行长期充电，可靠性低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种智能充电器，其结构紧凑，使用方便，充电性能好，散热效果好，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述智能充电器，包括上盖及与所述上盖相对应配合的下盖，所述下盖与上盖对应配合形成充电器壳体；所述下盖的一端凸设有定位块，所述定位块位于充电器壳体内；所述充电器壳体内设有用于充电的充电线路板，所述充电线路板利用定位块与上盖的内壁相紧密接触；下盖内对应于定位块的内腔形成插头槽，所述插头槽允许充电插头嵌置；所述充电插头通过充电输入线与充电线路板的电源输入端相连，所述充电线路板的电源输出端与电源输出线相连；所述充电器壳体的一端设有输出线出口及输入线进口；所述输入线进口与插头槽间凹设有输入线定位槽，所述输入线定位槽允许电源输入线嵌置；上盖的外周面上设有允许电源输出线嵌置的输出线卡槽；电源输出线对应于与充电线路板相连的另一端沿输出线卡槽缠绕在上盖上，并穿入充电器壳体两侧相应的鳄鱼夹卡槽内；下盖的外周面上设有输入线卡槽，所述输入线卡槽与电源输入线的形状相吻合；电源输入线对应于与充电线路板相连的另一端沿输入线卡槽缠绕在下盖上，且穿过输入线定位槽后，充电插头嵌置在插头槽内。

所述充电器壳体对应于设置输出线出口的端部设有输出线卡口，所述输出线卡口的一端位于上盖与下盖的结合部，并分别与上盖与下盖相固定；电源输出线对应于与充电线路板相连的另一端穿出输出线卡口。

所述上盖与下盖的结合部设有密封条。所述上盖上设有用于显示充电线路板状态的面板，所述面板与充电线路板电连接，并固定在上盖上。所述鳄鱼夹卡槽内设有鳄鱼夹，电源输出线通过鳄鱼夹固定在鳄鱼夹卡槽内。

所述充电器壳体内设有磁铁，所述磁铁位于充电器壳体对应于设置输出线卡口的另一端。所述下盖的外周面镀有防滑膜。所述防滑膜通过在下盖的外周面上注塑TPE塑料包胶形成。

所述充电线路板包括整流滤波电路，所述整流滤波电路的输入端与电源输入线相连；所述整流滤波电路的输出端与反激变换器相连，所述反激变换器的输出端分别与高频隔离变压器、过流检测器及电压检测器相连，所述过流检测器与电压检测器的输出端与保护控制电路的输入端相连，所述保护控制电路与PWM控制电路的输入端相连，所述PWM控制电路的输入端还与光耦隔离模块及检测反激变换器温度的第一温度传感器相连，保护控制电路与PWM控制电路均与电源输入线相电连接；PWM控制电路的输出端与反激变换器相连，用于控制反激变换器的开启或关断；高频隔离变压器的输出端与高频整流电路相连，所述高频整流电路的一端通过分流器与电源输出线相连，另一端与稳压/限压模块的输入端相连；所述分流器的两端与电流放大模块的输入端相连，所述电流放大模块的输出端与控制器相连，所述控制器的输出端分别与稳流/限流模块及稳压/限压模块相连，稳流/限流模块及稳压/限压模块通过光耦隔离模块与PWM控制电路相连；所述控制器还与用于检测环境温度的第二温度传感器的输出端相连。所述控制器包括单片机。

本发明的优点：上盖与下盖相对应配合，形成充电器壳体；上盖与下盖的结合部设有密封条，能够有效防尘防水，可靠性达到IP65；电源输入线能够通过输入线卡槽缠绕在下盖上，充电插头能够嵌置在插头槽内；电源输入线能够通过输入线卡槽缠绕在上盖上，结构紧凑，便于携带；充电线路板的工作状态，能够通过面板进行显示，能够显示蓄电池的充电状态。充电线路板能够同时对环境温度及反激变换器的温度采样，控制器根据温度采用合适的电压进行充电；充电电路板能够有效控制充电过程中的过流、欠流、过压及欠压情况，能够使蓄电池的充电过程保持平衡，避免对蓄电池充电造成的冲击，延长充电器及相匹配蓄电池的使用寿命，使用方便，安全可靠。

附图说明

图1为图2的A-A向视图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为图2的右视图。

图4为图3的左视图。

图5为图4的俯视图。

图6为本发明充电器壳体的结构示意图。

图7为图6的后视图。

图8为图7的C-C向视图。

图9为图6的仰视图。

图10为图7的B-B向视图。

图11为本发明充电线路板的结构框图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图11所示：本发明包括上盖1、面板2、充电线路板3、电源输出线4、输出线卡口5、密封条6、电源输出线7、充电插头8、插头槽9、下盖10、防滑膜11、磁铁12、鳄鱼夹13、鳄鱼夹卡槽14、输入线卡槽15、输出线卡槽16、卡槽定位块17、整流滤波电路18、电压检测器19、反激变换器20、第一温度传感器21、高频隔离变压器22、高频整流电路23、分流器24、电流放大模块25、控制器26、第二温度传感器27、稳压/限压模块28、稳流/限流模块29、光耦隔离模块30、PWM控制电路31、保护控制电路32、过流检测器33、输出线出口34、定位块35、输入线定位槽36及输入线进口37。

如图6～图10所示：为本发明充电器壳体的结构示意图。充电器壳体包括上盖1及下盖10；所述下盖10与上盖1相对应配合，形成密封的充电器壳体。下盖10的一端凸设有定位块35，所述定位块35位于充电器壳体内，定位块35的端部邻近上盖1的内壁。定位块35内为凹腔，形成插头槽9，所述插头槽9的形状与充电插头8的形状相吻合，充电插头8能够嵌置在插头槽9内。为了保证充电器壳体的防尘防水性能，在上盖1与下盖10的结合部设有密封条6。

充电器壳体的一端设有输出线出口34与输入线进口37，所述输入线出口34及输入线进口37与充电器壳体的内腔相连通。输入线出口34位于上盖1的端部，输入线进口37位于下盖10上。为了对电源输出线4的定位，在输出线出口34上设有输出线卡口5，所述输出线卡口5的一端位于上盖1与下盖10的结合部，并与上盖1及下盖10相固定；输出线卡口5上的定位口与输入线出口34相连通，电源输出线4穿出输出线卡口5后输出。上盖1的外周面上设有输出线卡槽16，所述输出线卡槽16的形状与电源输出线4的形状相匹配，电源输出线4能够沿输出线卡槽16缠绕在上盖1的外周面上。为了保证电源输入线7的有效定位，在下盖10的外周面上设置卡槽定位块17，所述卡槽定位块17间能够形成电源输入线7定位的输入线卡槽15。电源输入线7可以沿输入线卡槽15缠绕在下盖10的外周面上；从而方便携带。下盖10对应于设置输入线进口37的端部设有输入线定位槽36，所述输入线定位槽36与插头槽9相连通。所述输入线定位槽36的形状与电源输入线7的形状相匹配，电源输入线7能够嵌置在输入线定位槽36内，从而当充电插头8嵌置在插头槽9内时，保证电源输入线7的有效定位，安装使用方便。充电器壳体中心区的两侧设置对称分布的鳄鱼夹卡槽14，所述鳄鱼夹卡槽14与鳄鱼夹13相匹配。为了使用方便，在下盖10的外周面上镀有防滑膜11，所述防滑膜11通过在下盖10的外周面上两次注塑TPE(Thermoplastic Elastomer)塑料包胶形成。

如图1～图5所示：为本发明充电器在不充电时的结构示意图。为了能够将外部电源转换为需要的电压、电流输出，在充电器壳体内安装有充电线路板3，所述充电线路板3通过定位块35安装在充电器壳体内；定位块35使充电线路板3与上盖1的内壁相紧密接触，从而将充电线路板3安装在上盖1与下盖10间。上盖1上设有显示充电线路板3工作状态的面板2，所述面板2与充电线路板3相电连接；面板2的表面通过胶带粘结在上盖1上。充电线路板3的电源输入端与电源输入线7相连，电源输出线7对应于与充电线路板3相连的另一端设有充电插头8，用于与外部电源插座的连接。充电线路板3的电源输出端与电源输出线4相连，电源输出线4用于输出所需的直流电，能够为蓄电池充电。电源输入线7对应于与充电线路板3相连的一端穿入输入线进口37，并与充电线路板3电连接；电源输入线7对应于与充电线路板3相连的另一端沿输入线卡槽15缠绕在下盖10上。当电源输入线7缠绕一段距离后，与充电插头8相连的端部嵌置在输入线定位槽36内，且充电插头8嵌置在插头槽9内；从而能够对电源输入线7进行收纳；避免充电器不使用时，电源输入线7过长，造成的携带不方便与电线缠绕。

电源输出线4对应于与充电线路板3相连的另一端穿出输出线出口34并利用输出线卡口5进行定位。电源输出线4输出为直流电，电源输出线4包括正极端与负极端；电源输出线4的正极端与负极端分别沿上盖1上相应的输出线卡槽16缠绕在上盖1上，电源输出线4的端部分别嵌置在相应的鳄鱼夹卡槽14内，并与鳄鱼夹卡槽14内的鳄鱼夹13电连接；从而方便与蓄电池的连接。为了将整个充电器壳体固定，在充电器壳体内设有磁铁12，所述磁铁12位于充电器壳体对应于设置输出线卡口5的另一端，所述磁铁12为三个。所述充电插头8与230V的交流电相连，电源输出线4输出电压12V，电流为4A的直流电。

如图11所示：为本发明充电线路板3的结构框图。为了能够蓄电池进行安全可靠的充电，所述充电线路板3包括整流滤波电路18，保护控制电路32及PWM(脉冲宽度调制)控制电路31；所述整流滤波电路18与电源输入线7相连；当充电插头8与外部电源相连时，整流滤波电路18能够将外部的三相电整流为直流电。电源输入线7输入的交流输入还与保护控制电路32及PWM控制电路31相连，当电源输入线7输入的交流电不是所需的电压值时，PWM控制电路31的输出信号使反激变换器20不工作，从而停止对蓄电池进行充电。整流滤波电路18的输出端与反激变换器20相连，所述反激变换器20的输出端还分别与高频隔离变压器22、过流检测器33及电压检测器19相连，所述电压检测器19用于检测反激变换器20中是否有过压或欠压的情况，过流检测器33用于检测反激变换器20的输出是否存在过流的情况。过流检测器33与电压检测器19的输出端与保护控制电路32相连，所述保护控制电路32与PWM控制电路31相连；PWM控制电路31还与第一温度传感器21相连，所述第一温度传感器21用于检测反激变换器20的温度值，从而能够根据反激变换器20的温度，对蓄电池进行补偿充电。当反激变换器20输出存在过流、过压或欠压时，通过过流检测器33、电压检测器19向保护控制电路32输出相应的信号，保护控制电路32向PWM控制电路31输出相应的电压或电流信号，PWM控制电路31根据外部输入控制反激变换器20的工作状态，避免当反激变换器20输出不正常时，对蓄电池充电的损害。高频隔离变压器22的输入端与高频整流电路23相连，所述高频整流电路23通过电源输出线4向蓄电池输出相应的电压。高频整流电路23的一端通过分流器24与电源输出线4相连，另一端与稳压/限压28的输入端相连。分流器24的两端设有电流放大模块25，所述电流放大模块25与控制器26的输入端相连，控制器26的输入端还与第二温度传感器27相连，所述第二温度传感器27用于检测环境温度，从而根据环境温度，能够对蓄电池进行补偿充电。控制器26可以为单片机，也可以为其它微处理器。控制器26的输出端分别与稳流/限流模块29及稳压/限压模块28的输入端相连，所述稳流/限流模块29及稳压/限压模块28通过光耦隔离模块30与PWM控制电路31相连。控制器26根据第二温度传感器27采样的环境温度值及电流放大模块25输出的电流值，通过稳流/限流模块29、稳压/限压模块28及光耦隔离30模块构成一个反馈回路，确保对蓄电池充电的安全可靠。所述控制器26的输出端与面板2相连，控制器26能够将充电电路板3的充电状态，通过面板2进行显示。

如图1～图11所示：使用时，充电插头8从插头槽9出移出，并与外部电源相连；卸除鳄鱼夹卡槽14上的鳄鱼夹13，将电源输出线4与蓄电池相应的端子相连，从而将充电线路板3与外部电源相连，电源输出线4与蓄电池相连。充电线路板3将外部230V交流电整流及降压后，输出电压12V，电流4A的直流电。充电线路板3对蓄电池的充电过程，均可以通过面板2进行显示，充电可视性好。充电线路板3并能够对充电过程中的过压、欠压或过流的情况进行检测，并保护蓄电池的充电过程。整个充电器壳体可以通过磁铁12与外部铁磁性物体相连，安装方便。充电完成后，电源输出线4可以通过输出线卡槽16缠绕在上盖1上，电源输出线4的两端通过鳄鱼夹13固定在鳄鱼夹卡槽14内。电源输入线7通过输入线卡槽15缠绕在下盖10上，且充电插头8能够嵌置在插头槽9内，形成一个整体，携带方便。充电器壳体采用阻燃材料制成，阻燃等级可以达到V0，可以在家庭、汽车、游艇等多种场合使用，适用于各种电池。

本发明上盖1与下盖10相对应配合，形成充电器壳体；上盖1与下盖10的结合部设有密封条6，能够有效防尘防水，可靠性达到IP65；电源输入线7能够通过输入线卡槽15缠绕在下盖10上，充电插头8能够嵌置在插头槽9内；电源输出线4能够通过输入线卡槽15缠绕在上盖1上，结构紧凑，便于携带；充电线路板3的工作状态，能够通过面板2进行显示，能够显示蓄电池的充电状态。充电线路板3能够同时对环境温度及反激变换器20的温度采样，控制器26根据温度采用合适的电压进行充电；充电电路板3能够有效控制充电过程中的过流、欠流、过压及欠压情况，能够使蓄电池的充电过程保持平衡，避免对蓄电池充电造成的冲击，延长充电器及相匹配蓄电池的使用寿命，散热效果好，使用方便，安全可靠。

Claims (10)

1.一种智能充电器，包括上盖（1）及与所述上盖（1）相对应配合的下盖（10），所述下盖（10）与上盖（1）对应配合形成充电器壳体；其特征是：所述下盖（10）的一端凸设有定位块（35），所述定位块（35）位于充电器壳体内；所述充电器壳体内设有用于充电的充电线路板（3），所述充电线路板（3）利用定位块（35）与上盖（1）的内壁相紧密接触；下盖（10）内对应于定位块（35）的内腔形成插头槽（9），所述插头槽（9）允许充电插头（8）嵌置；所述充电插头（8）通过电源输入线（7）与充电线路板（3）的电源输入端相连，所述充电线路板（3）的电源输出端与电源输出线（4）相连；所述充电器壳体的一端设有输出线出口（34）及输入线进口（37）；所述输入线进口（37）与插头槽（9）间凹设有输入线定位槽（36），所述输入线定位槽（36）允许电源输入线（7）嵌置；上盖（1）的外周面上设有允许电源输出线（4）嵌置的输出线卡槽（16）；电源输出线（4）对应于与充电线路板（3）相连的另一端沿输出线卡槽（16）缠绕在上盖（1）上，并穿入充电器壳体两侧相应的鳄鱼夹卡槽（14）内；下盖（10）的外周面上设有输入线卡槽（15），所述输入线卡槽（15）与电源输入线（7）的形状相吻合；电源输入线（7）对应于与充电线路板（3）相连的另一端沿输入线卡槽（15）缠绕在下盖（10）上，且穿过输入线定位槽（36）后，充电插头（8）嵌置在插头槽（9）内。

2.根据权利要求1所述的智能充电器，其特征是：所述充电器壳体对应于设置输出线出口（34）的端部设有输出线卡口（5），所述输出线卡口（5）的一端位于上盖（1）与下盖（10）的结合部，并分别与上盖（1）与下盖（10）相固定；电源输出线（4）对应于与充电线路板（3）相连的另一端穿出输出线卡口（5）。

3.根据权利要求1所述的智能充电器，其特征是：所述上盖（1）与下盖（10）的结合部设有密封条（6）。

4.根据权利要求1所述的智能充电器，其特征是：所述上盖（1）上设有用于显示充电线路板（3）状态的面板（2），所述面板（2）与充电线路板（3）电连接，并固定在上盖（1）上。

5.根据权利要求1所述的智能充电器，其特征是：所述鳄鱼夹卡槽（14）内设有鳄鱼夹（13），电源输出线（4）通过鳄鱼夹（13）固定在鳄鱼夹卡槽（14）内。

6.根据权利要求1所述的智能充电器，其特征是：所述充电器壳体内设有磁铁（12），所述磁铁（12）位于充电器壳体对应于设置输出线卡口（5）的另一端。

7.根据权利要求1所述的智能充电器，其特征是：所述下盖（10）的外周面镀有防滑膜（11）。

8.根据权利要求7所述的智能充电器，其特征是：所述防滑膜（11）通过在下盖（10）的外周面上注塑TPE塑料包胶形成。

9.根据权利要求1所述的智能充电器，其特征是：所述充电线路板（3）包括整流滤波电路（18），所述整流滤波电路（18）的输入端与电源输入线（7）相连；所述整流滤波电路（18）的输出端与反激变换器（20）相连，所述反激变换器（20）的输出端分别与高频隔离变压器（22）、过流检测器（33）及电压检测器（19）相连，所述过流检测器（33）与电压检测器（19）的输出端与保护控制电路（32）的输入端相连，所述保护控制电路（32）与PWM控制电路（31）的输入端相连，所述PWM控制电路（31）的输入端还与光耦隔离模块（30）及检测反激变换器（20）温度的第一温度传感器（21）相连，保护控制电路（32）与PWM控制电路（31）均与电源输入线（7）相电连接；PWM控制电路（31）的输出端与反激变换器（20）相连，用于控制反激变换器（20）的开启或关断；高频隔离变压器（22）的输出端与高频整流电路（23）相连，所述高频整流电路（23）的一端通过分流器（24）与电源输出线（4）相连，另一端与稳压/限压模块（28）的输入端相连；所述分流器（24）的两端与电流放大模块（25）的输入端相连，所述电流放大模块（25）的输出端与控制器（26）相连，所述控制器（26）的输出端分别与稳流/限流模块（29）及稳压/限压模块（28）相连，稳流/限流模块（29）及稳压/限压模块（28）通过光耦隔离模块（30）与PWM控制电路（31）相连；所述控制器（26）还与用于检测环境温度的第二温度传感器（27）的输出端相连。

10.根据权利要求9所述的智能充电器，其特征是：所述控制器（26）包括单片机。

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